Recycler le CO2 par plasma pour réinventer nos sources d'énergie ?

Publié par Adrien le 15/07/2018 à 00:00
Source: CNRS
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Le processus de conversion du CO2 grâce à l'utilisation du plasma est une voie innovante qui permettra de répondre aux enjeux environnementaux de demain. Les innovative training networks (ITN: réseaux internationaux d'excellence pour la formation doctorale en Europe) 2018 ont récemment récompensé PIONEER, projet présenté par Olivier Guaitella (École polytechnique) (1), Maria Elena Galvez-Parruca et Patrick Da Costa (Sorbonne Université) (2). Le projet sera suivi par Sorbonne Université (Une université est un établissement d'enseignement supérieur dont l'objectif est la...) en étroite collaboration avec l'École polytechnique et le CNRS, soutenu par un large consortium de partenaires publics et privés (3) afin de créer un programme européen commun de doctorat et une génération d'experts interdisciplinaires en couplage plasma/catalyse.

Malgré le développement des énergies renouvelables, les émissions de CO2 sont en constante augmentation, principalement en raison du développement des transports. Or, Le CO2 est le principal responsable du gaz à effet de serre (L'effet de serre est un processus naturel qui, pour une absorption donnée d'énergie...). Selon les prévisions, d'ici 2040, plus de 40 gigatonnes de CO2 seront émises dans l'atmosphère (Le mot atmosphère peut avoir plusieurs significations :) chaque année, soit l'équivalent de la masse d'environ 7 000 pyramides de Gyzeh.

La solution idéale consisterait à utiliser les pics de production d'énergie éolienne (L'énergie éolienne est l'énergie du vent et plus spécifiquement, l'énergie tirée du vent au...) ou photovoltaïque pour convertir le CO2 en molécules à plus forte teneur énergétique, telles que l'éthanol, le méthanol (Le méthanol, également connu sous le nom d’alcool méthylique, de carbinol,...) (stockage chimique de l'énergie), l'hydrogène (L'hydrogène est un élément chimique de symbole H et de numéro atomique 1.) ou le méthane. La synthèse de ces molécules à partir du CO2 permettrait de produire des carburants dits "carburant (Un carburant est un combustible qui alimente un moteur thermique. Celui-ci transforme...) solaires" permettant de réutiliser les infrastructures énergétiques existantes mais dans un cycle du carbone idéal, sans impact environnemental (L'impact environnemental est l'ensemble des modifications de l'environnement, qu'elles soient...). Les molécules obtenues par conversion du CO2 pourraient également servir de matière première à la base du développement d'une "chimie verte".

L'objectif de recherche de PIONEER est de créer des matériaux (Un matériau est une matière d'origine naturelle ou artificielle que l'homme façonne pour en...) catalytiques capables de stimuler la réactivité et de concevoir les sources de plasma appropriées pour chaque processus de recyclage (Le recyclage est un procédé de traitement des déchets industriels et des déchets ménagers qui...) de CO2. En effet, les plasmas froids sont une solution envisagée pour convertir le CO2. Il s'agit d'un gaz auquel on donne de l'énergie pour être partiellement ionisé. Les plasmas froids excitent les molécules de CO2 pour les rendre plus réactives sans gaspiller d'énergie à chauffer la totalité du gaz.

Le projet PIONEER permettra d'approfondir les connaissances en la matière, d'inventer de nouveaux systèmes pour valoriser le CO2 et d'explorer des voies innovantes d'interaction avec le plasma. L'ITN va permettre de former à une expertise nouvelle en physique des plasmas (La physique des plasmas est la branche de la physique qui étudie les propriétés, la...), génie des procédés et catalyse.

Notes:

(1) Laboratoire de physique des plasmas (LPP, Ecole polytechnique/CNRS/Observatoire de Paris/Université Paris-Sud/Sorbonne Université) - membre du Labex PLAS@PAR.
(2) Institut Jean Le Rond d'Alembert (?'Alembert, CNRS/Sorbonne Université) - membre du Labex PLAS@PAR.
(3) Technische Universiteit Eindhoven, University of York, Dutch Institute for Fundamental Energy Research, Instituto Superior Tecnico (Lisbon), AGH University of Science Technology (Warsaw), Agencia Estatal Consejo Superior de Investigaciones Científicas (Spain), CSIC (Zaragossa), University of Bucharest, Universita di Trento, University of Antwerp, University of Liverpool.
Johnson Matthey Technology Centre (UK), Green Syn Fuel, KIC Climate (Paris), ITRE, AFS, Innophysics, Solayl, Université de Caen, University of Zaragoza, Université Paris-Saclay.
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